allotropic是什么意思，allotropic的意思翻译、用法、同义词、例句

allotropic英标

英:/',æləʊ'trɒpɪk/ 美:/'ˌæləˈtrɑːpɪk/

常用词典

例句

专业解析

allotropic（同素异形）是一个化学术语，用于描述同一种化学元素能够以多种不同物理形态（同素异形体）存在的现象。这些不同的形态（称为同素异形体）在原子排列、晶体结构或分子组成上存在显著差异，从而导致它们在物理性质（如颜色、硬度、密度、导电性）和化学活性上有所不同。

以下是关于“allotropic”的详细解释：

1. 核心定义与本质：

   • “Allotropic”指的是元素（特别是固态元素）具有形成多种同素异形体的能力。这些同素异形体由相同的原子组成，但原子间的键合方式或空间排列结构不同。这种差异源于元素原子在形成晶体或分子时，其电子可以以不同的方式参与成键或形成不同的晶体结构。例如，碳元素存在金刚石（四面体结构，硬度极高）、石墨（层状结构，导电性好）和富勒烯（足球状分子）等多种同素异形体。

2. 性质差异的来源：

   • 同素异形体之间的物理和化学性质差异主要源于其晶体结构或分子结构的不同。原子排列方式决定了键长、键角、键的强度以及原子间的相互作用力，从而影响物质的宏观性质。例如，金刚石中碳原子以坚固的三维网络共价键结合，使其异常坚硬；而石墨中碳原子形成层状结构，层间以较弱的范德华力结合，使其质地柔软且层间易滑动。

3. 典型元素与实例：

   • 除了碳（C）之外，许多元素都表现出同素异形现象。常见例子包括：
     • 氧（O）：氧气（O₂，双原子分子）和臭氧（O₃，三原子分子）。
     • 磷（P）：白磷（P₄分子，剧毒、易燃）和红磷（链状结构，较稳定）。
     • 硫（S）：斜方硫（S₈环状分子）和单斜硫（S₈环状分子，不同晶型）。
     • 锡（Sn）：白锡（金属性）和灰锡（非金属性，低温下稳定）。
   • 这些实例清晰地展示了同一种元素如何通过不同的结构展现出截然不同的特性。

4. 条件依赖性与稳定性：

   • 特定的同素异形体通常在特定的温度、压力条件下最稳定。当外界条件（如温度、压力）改变时，元素可能从一种同素异形体转变为另一种，这个过程称为同素异形转变（allotropic transformation）。例如，在标准大气压下，碳在高温高压下可形成金刚石，而常温常压下石墨更稳定。

5. 重要性与应用：

   • 理解同素异形现象对于材料科学至关重要。通过控制条件选择或合成特定的同素异形体，可以获得具有所需性能的材料。例如，利用金刚石的硬度和导热性制造切削工具和散热器；利用石墨的导电性和润滑性制造电极和润滑剂；利用富勒烯和石墨烯（碳的另一种形式）的独特性质开发新型电子器件和复合材料。

引用来源：

1. IUPAC Gold Book (国际纯粹与应用化学联合会金皮书) - 权威术语定义来源： https://goldbook.iupac.org/terms/view/A00243
2. Britannica (大英百科全书) - 提供详细解释与经典实例： https://www.britannica.com/science/allotropy
3. Oxford Academic (Oxford University Press) - 涵盖科学背景与应用： https://academic.oup.com/ (可通过其平台搜索相关化学教科书或综述文章，例如关于元素化学或材料化学的内容)
4. Chemistry LibreTexts - 提供清晰的教育性解释与应用实例： https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3AChemistry-_The_CentralScience(Brown_et_al.)/07%3A_Periodic_Properties_of_the_Elements/7.05%3A_Allotropes_of_Carbon (此链接聚焦碳的同素异形体，是理解allotropy的绝佳案例)

网络扩展资料

allotropic 是形容词，用于描述化学元素的同素异形现象（allotropy），即同一元素以不同物理形态存在的特性。以下是详细解释：

定义与核心概念

• 同素异形性：指单一化学元素因原子排列方式或分子结构不同，形成多种物理形态的现象。例如碳元素可形成金刚石（坚硬透明）和石墨（柔软导电）两种截然不同的同素异形体。
• 词源：源自希腊语 allos（其他）和 tropos（形式），意为“不同形态”。

典型示例

1. 碳（Carbon）
   • 金刚石（Diamond）：三维网状结构，硬度极高。
   • 石墨（Graphite）：层状结构，导电性好。
2. 氧（Oxygen）
   • 氧气（O₂）：双原子分子，无色无味。
   • 臭氧（O₃）：三原子分子，具有强氧化性。
3. 其他元素
   • 硫（Sulfur）存在斜方硫和单斜硫；
   • 磷（Phosphorus）有白磷、红磷等同素异形体。

应用与意义

• 材料科学：通过调控同素异形体性质，开发新型材料（如石墨烯）。
• 工业用途：例如金刚石用于切割工具，石墨用于电池电极。

相关术语

• Allotropy（名词）：同素异形现象本身。
• Polymorphism（多态性）：广义上包含化合物不同结构的现象，而allotropy专指单质。

如需进一步了解具体元素的同素异形体特性，可参考化学教材或权威科学数据库。

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